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UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA

Práctica No. 8: Medición de pH Concepto y Aplicaciones

Guías de Prácticas de Laboratorio

Identificación: GL-AA-F-1 Número Revisión de No.: 2 Páginas: 21 Fecha Emisión: 2019/12/11

Laboratorio de: Química (1135) para Ingeniería Título de la Práctica de Laboratorio: Práctica No. 8: Medición de pH: Concepto y Aplicaciones

Elaborado por:

Revisado por:

Aprobado por:

Gema Acosta, M. Sc

Diego Alberto González Salas Dr.Sc.

Comité Asesor Departamento de Química

Práctica No. 8: Medición de pH Concepto y Aplicaciones Control de Cambios

Descripción del Cambio

Se solicita al estudiante en el informe dibujar o pegar la fotografía de la escala de pH realizada en el laboratorio. Se incorpora en el procedimiento medir el pH de los jugos y del agua traída por los estudiantes, empleando la escala de pH elaborada durante la práctica de laboratorio. Realizar cálculos de unidades de concentración de una disolución ácida y de una disolución básica.

Justificación del Cambio

Se dificultaba la descripción con palabras de la escala de pH.

Aplicación de la escala de pH elaborada a partir de un pigmento natural.

Utilización de diferentes unidades de concentración.

Fecha de Elaboració n/ Actualizaci ón 9/07/20 19

9/07/20 19

9/07/20 19

Práctica No. 8: Medición de pH Concepto y Aplicaciones INFORME No. 8 1.

INTEGRANTES:

Karen García (2903868), Diana León (2903875) y Juan Esteban Olaz (2903887) 2. OBJETIVOS 2.1 Objetivo General Comprender el concepto de pH y sus implicaciones a través de su determinación en muestras reales. 2.2 Objetivos Específicos ● ● ● ● ●

Aplicar los conocimientos aprendidos en diluciones, para determinar el pH con extracto obtenido a partir de repollo morado. Utilizar diferentes formas de expresar la concentración de disoluciones. Comprender la importancia de determinar el pH y sus diferentes aplicaciones en el campo ambiental. Emplear diversos métodos para determinar el pH de muestras de jugos, naturales y comerciales. Identificar y usar los implementos de seguridad de laboratorio que permitan desarrollar adecuadamente la práctica.

3. OBSERVACIONES: Dibujo o fotografía de la escala de pH realizada en la práctica de laboratorio (Valor 0.5 puntos)

Determinar la concentración de las soluciones (Halle la concentración de la forma aprendida para hacer diluciones). (V1 x C1) = (V2 xC2) C1=1,00 M V1=10,00 mL C2=? V2=100,00 mL C2= (V1*C1)/V2 C2=(10,00 mL*1,00M)/100,00 mL=0,1 M C2=(10,00 mL*0,1M)/100,00 mL=0,01 M C2=(10,00 mL*0,01M)/100,00 mL=0,001 M C2=(10,00 mL*0,001M)/100,00 mL=0,0001 M C2=(10,00 mL*0,0001M)/100,00 mL=0,00001 M C2=(10,00 mL*0,00001M)/100,00 mL=0,000001 M

HCl ⇔ [H+] + [Cl-] 1,0 M

1,0 M

1,0 M

NaOH ⇔ [OH-] + [Na+] 1,0 M

1,0 M

1,0 M

Determinar el pH de las diluciones (pH-Calculado)

pH=-log[H+] pH=-log[0,1]=1 pH=-log[0,01]=2 pH=-log[0,001]=3 pH=-log[0,0001]=4 pH=-log[0,00001]=5 pH=-log[0,000001]=6

Resultado de las disoluciones de HCl Soluci ón

Concentrac ión [H+]

pH calculad o

pOH calcula do

1

0,1

1

13

1,09

9%

2

0,01

2

12

1,97

3%

3

0,001

3

11

3,14

4,6%

4

0,0001

4

10

4,01

0,3%

5

0,00001

5

9

4,87

2,6%

6

0,000001

6

8

5,94

1%

pH medido

% de Error

Resultado de las soluciones de NaOH Soluci ón

Concentraci ón [OH-]

pOH calculado

pH calculad o

1

0,1

1

13

13,1

0,8%

2

0,01

2

12

11,93

0,6%

3

0,001

3

11

11,22

2%

4

0,0001

4

10

10,42

4,2%

pH medido

% de Error

5

0,00001

5

9

8,89

1,2%

6

0,000001

6

8

8,03

0,4%

Unidades de concentración Determine las siguientes unidades de concentración de la disolució n 3 de HCl, si lo requiere, asuma la densidad de la disolución como la densidad del agua (consulta) a la temperatura de trabajo en el laboratorio %peso/peso. Molalidad.

%P/P=(gsto/gsln)*100 %P/P=(3.65*10^-4 g/9.98 g)*100 %P/P=0.0037%

%peso/volumen.

%P/V=(gsto/Vsln)*100 %P/V=(3.65*10^-4 g/10 mL)*100 %P/V=0.00365%

Molaridad. 0,001 Dada

m=(n sto/Kg ste) m=(3.65*10^-4 g/8.982*10^-3) m=0.041

Fracción molar de soluto.

Xsto=(n so/ n totales) Xsto= (1.0*10^-5/ 0.4991 ) Xsto=2,00*10^-5

Partes por millón. ppm=(mg sto/ Kg sln) ppm=(3.65/0.00998) ppm=365.73ppm

Práctica No. 8: Medición de pH Concepto y Aplicaciones Determine las siguientes unidades de concentración de la disolución 2 de NaOH, si lo requiere, asuma la densidad de la disolución como la densidad del agua (consulta) a la temperatura de trabajo en el laboratorio %peso/peso. Molalidad.

%P/P=(gsto/gsln)*100 %P/P=(4.0*10^-3 g/9.98 g)*100 %P/P=0.040%

%peso/volumen.

%P/V=(gsto/Vsln)*100 %P/V=(4.0*10^-3 g/10 mL)*100 %P/V=0.04%

Molaridad. 0,01 Dada

m=(n sto/Kg ste) m=(4.0*10^-3 g/8.982*10^-3) m=0.44

Fracción molar de soluto.

Xsto=(n so/ n totales) Xsto= (1.0*10^-4/ 0.4991 ) Xsto=2,00*10^-4

Partes por millón. ppm=(mg sto/ Kg sln) ppm=(4.0/0.00998) ppm=400.8ppm

4. DISCUSIÓN DE RESULTADOS (Valor 2.0 punto)

En primer lugar, es importante analizar los colores que se evidencian al aplicar el extracto de repollo a las diferentes concentraciones de HCl y Na(OH), pues estos se ven en forma de gama o escala. La razón por la cual la reacción varía la tonalidad de los colores resultantes es porque el repollo contiene un pigmento sensible a la acidez llamado antocianina, que al entrar en contacto con sustancias ácidas toma una estructura distinta a la que toma que con sustancias básicas (Whitten,2008). Pero la razón por la cual el resultado son distintas tonalidades, es por la concentración de aquellas sustancias que reaccionan con el antocianina (Chang,2011). La concentración, se representó posteriormente por medio de cálculos matemáticos, y mostró que la acidez de la sustancia disminuía a medida que la concentración lo hacía en el caso del HCl, mientras que en el Na(OH) la acidez seguía disminuyendo a medida que la concentración crecía. De este modo, la teoría se ajusta a la realidad pues, según Chang (2011), el pH (acidez) se determina en la cantidad de iones hidronios (H3O+) disociados en la disolución de HCl en H2O. Al haber más iones hidronios disociados hay mayor acidez, menor pH. Por el contrario, las sustancias básicas se caracterizan por disociar en mayor cantidad iones hidroxilo (OH-), como en la disolución de Na(OH) en agua. En este orden de ideas, la concentración al ser la relación entre la cantidad de soluto y la cantidad de solvente en una solución, determina la cantidad de iones de algún tipo en cierta cantidad de solución. El Na(OH) es un compuesto producto de la reacción entre agua y un óxido básico. Este al ser un compuesto básico, al ionizarse tiende a liberar mayor cantidad de iones hidroxilo. Por ende, al haber una mayor cantidad de Na(OH) en una solución de agua, tendrá un carácter menos ácido. Contrariamente, el HCl, libera en su mayoría iones hidronios, dándoles un carácter ácido, y mayor entre más concentración. Finalmente, es importante analizar el porcentaje de error. Si bien puede deberse a errores experimentales de medición, también ´puede ser consecuencia de la naturaleza de los insumo.Esto debido a que el HCl es un ácido fuerte y el Na(OH) es una base fuerte, y entre sus características está que discian sus iones en su totalidad (Chang,2011). Sin embargo esto sólo se da en casos ideales, puesto que normalmente la pureza de un compuesto es difícil de concebir, y este entre sus componentes pues puede contener otras sustancias y otro tipo de fuerzas que no se disocian, como puentes de hidrógeno o enlaces covalentes.

5. CONCLUSIONES (Valor 0.5 punto)

● Se determinó el pH a partir de la fórmula -log [H+] de las disoluciones de HCl y NaOH la cual dio respectivamente 1,2,3,4,5,6 (HCl) y 13,12,11,10,9,8 (NaOH) ● Se expresó las unidades de concentración de las disoluciones 3 de HCl las cuales fueron %P/P=0.0037%, %P/V=0.04%, m=0.041, Xsto=2,00*10^-5, ppm=365.73ppm; y finalmente de las disolucion 2 de NaOH que fueron %P/P=0.040%, %P/V=0.04%, m=0.44, Xsto=2,00*10^-4, ppm=365.73ppm. ● El pH es el valor que da el grado de ácido, básico o neutro de las disoluciones,mide así la cantidad de iones de hidrógeno de las sustancias. ● Determinar el pH es primordial para el campo ambiental, para el suelo gracias al pH se puede medir si es neutro(7), básico(+7) o ácidos (-7), es por esto que el pH influye en la absorción de nutrientes por las plantas. En el agua el pH puede indicar problemas de contaminación en el agua de los ríos y lagos, además el cambio en el pH también es ser un indicador del aumento en la contaminación o algún otro factor ambiental. ● Existen ácidos fuertes, quienes se disocian totalmente al entrar en contacto con el agua ● La basicidad o la acidez de una solución se determina por la concentración de iones hidroxilos y hidronios, respectivamente. 6. BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA (obligatorio) ● ● ● ●

Acosta Niño, G.E., 2010. Manual de Laboratorio de Química General, 2ª Edición, Universidad Militar Nueva Granada, Bogotá, 283. Whitten, K. (2008) Química. Mexico: Cengage Learning. Chang, R. (2011) Fundamentos de química. Quinta edición. México:McGraw Hill. Timberlake, K. (2011). Una introducción a la Química GeneralOrgánica y Biológica. Décima edición. México: Pearson....